玉门市博物馆是历史类博物馆，承担着对外宣传交流，服务社会发展的功能。1990年6月8日经玉门市政府批准成立，为正科级、财政全额拨款的公益性事业单位，隶属于玉门市文体广电和旅游局。现位于玉门市文化三馆大楼内。2020年，被中国博物馆协会评定为国家二级博物馆。现有编制7人，其中副研究馆员2人，馆员1人，助理馆员2人。馆內现有藏品2697件（套），分为陶器、银器、铜器、石器、骨器、木器、瓷器、玉器、彩绘砖等10多类，尤以火烧沟文化文物为特色，馆藏250件史前文物,是我国收藏和展示四坝、骟马文化文物最多的博物馆，同时在甘肃省文物考古研究所还存放着火烧沟等遗址出土的2000余件玉门文物。博物馆还收藏有汉、魏晋、明清时期的大量文物，尤以画像砖、雕刻砖为特色。展览有《塞垣咽喉表里藩维——玉门历史文物展》，分史前华章、边塞风华、石油摇篮三个单元组成。第一单元分四坝文化、冶炼中心、交流前沿、余辉彩陶、古羌部落、骟马文化、昌马岩画。第二单元边塞风华，包括玉门置县、汉烽燧影、魏晋遗韵、宗教艺术。第三单元石油摇篮，分石油史、石油业、石油人、石油魂、石油城。每年都会有原创展览和引进的优秀展览展出。